耐张绞丝光缆金具电力金具通信电力线路铁件延长环

OPGW安装手册

 

一、概述
二、验收光缆和施工前的准备
三、施工设备安装及施工注意事项
四、OPGW光缆安装
五、光缆金具组件及安装方法
六、弧垂与张力的关系
七、光缆线路标识
八、资料保存
 
一、概述
1． 在OPGW光缆架空时，提供常用方法和实际应用指导是必要的。这些方法和指导可根据每次安装的当地情况及用户的要求和目前准备情况而灵活选用。
2． 一般在光缆架设前客户应有提供的OPGW光缆的弧垂和张力数据表。
3． OPGW光缆的架设方法，与电力线导线的方法本是一样的，请参照ANSI/IEEE 524-1980“IEEE对架空传输导线的安装指导”中的各种安装工艺的详细说明，但与导地线施工不同之点要特别注意。
4． OPGW工器具：
序号 名　　称 规　格 单位 数 备注
1 卡线器 OPGW（建议使用紧线预绞丝） 个 二耐张塔配一个
2 放线滑车 轮径820mm(尼龙) 个 20
3 旋转连接器 OPGW(3t) 个 4
4 蛇皮套 OPGW 个 4
5 扭力扳手 OPGW 个 10
6 防扭鞭 OPGW 条 1
5． OPGW施工机具
序号 名　　称 规格 单位 数 备注
1 小牵引机 台 1
2 小张力机 轮径1.2m，3.5T 台 1
3 OPGW轴架车 个 2
4 牵引绳线盘 盘线1000m 个 5
5 抗弯连接器 3t 个 4
6 牵引绳展放架 个 3
7 牵引绳 φ13 轴 5000 m
8 卡线器 3t 个 4 卡牵引绳
9 接地滑车 铝三轮 个 2
10 接地线 100mm2，铜线 套 2
11 手搬葫芦 3t 个 10
12 机动绞磨 5t 台 2
13 传递滑车 1 t 个 10
14 平衡挂线锚线绳 挂胶GJ—70 钢绞线，长12m 条 4 挂胶10m
15 吊车 8t 台 1
16 对讲机 台 15
17 地锚 3t 个 8

 
　　OPGW展放的工艺流程
二、验收光缆和施工前的准备
1． 验收光缆前，仔细检查缆盘和外圈光缆。检查是否有可能在装货时造成光缆内端有急弯及死角，展开光缆，查看光缆外绞层有否潜在的损伤或压痕，整盘光缆是否有“鸟笼”现象。缆盘在装卸、储存和运输过程中必须直立，测试完的OPGW头必须封闭固定好。
2． 在施工前，测试所要使用的数据，对照与厂家提供的数据是否一致。
3． 检查施工的线路状况，清除布放光缆的线路障碍物。并核实单盘光缆不应有二个及以上的90度转角或四个及以上45度转角。
4． 尽管OPGW光缆具有很高的机械强度，但不正确的光缆安装仍对光缆会造成损伤。要避免光缆相互绞缠在一起，动态弯曲不能小于40倍的缆径，即在施工中要保至少有600mm的弯曲半径，注意不能被扭曲，任何损伤都会影响光缆的使用寿命和传输特性。
5． 施工前应清除路由上的障碍物，确保安装工作不受影响。安装过程中，一定要避免光缆外绞层受损伤。在安装光缆前，要对安装人员进行，让他们知道光缆的性能，如小弯曲半径；光缆与电缆、架空导线的区别等。
6． 在街上或高速公路上施工时，应有人控制指挥交通，以免发生事故。OPGW安装原则上采用张力放线法，使OPGW始终保持一定的张力而处于悬空状态，避免光缆着地使外层表面受损。同时可减少青苗赔偿，并提高施工进度。
如有大档距和交叉跨越物，如放线张力大于规定的20%RTS时，在控制档内加网绳等支撑物等保护措施；
7． 类似于电力线路的架设，OPGW架设时，原线路必须停电作，不能在大风、雪、雨等恶劣气候下施工。
8． 遵守电力系统的有关工作规程。当要绷紧OPGW光缆时，只能使用的金具、夹具及装置。对于此次工程我们要求使用预绞丝紧线，以增大受力的面积，增加摩擦力，减少外层绞线移动。
10．安装过程中，当遇到路口或横跨公路时，光缆必须吊挂到安全高度，避免机动车辆碰撞或压过光缆，危及光缆或人员的安全。
11．出线塔与收线塔在施工前都要加挂接地线或在出线铁滑轮与收线铁滑轮进行接地保护，以保障施工过程中的安全。
　 ⑴ OPGW ⑵ 小张力机 ⑶ 地锚 ⑷ OPGW轴架车　⑸ 吊车　⑹ OPGW线盘　⑺ 倒链
　张力场布置示意图
三、施工设备、安装方法及施工注意事项
1． 放线张力小，对光纤的保护及寿命，放线系统的安全，避免上扬及OPGW的防震均有保护，而且对开始塔及终端塔上滑轮中的光缆压力小，张力机的放置应为牵引绳对地夹角不大于30度，也是张力机距起始塔3倍的距离；OPGW跨越距离为
　　　 无人区域：OPGW离开地面3米;
　　　 行人道路及通车的道路,OPGW离开地面5米;
　　　 高速公路及铁路:OPGW离开地面7.5米
2． 缆盘架设计为一个受力体，用于为光缆提供必要的受力保护。地锚的埋深，配用钢丝绳要有足够的强度，马道与受力方向一致，人负责分层锚坑并埋设牢固，留有防沉层，松土埋设地锚要打锚桩；拆卸缆盘时必须注意从缆盘两侧启开包装板，严禁从缆盘中间启开包装板，防止启伤光缆外层绞线。
3． 绞轮和盘型牵引机器都可用于OPGW光缆的安装。但须注意牵引和制动系统应保持操作平稳，避免在放缆过程中发生突然急停或急拉。如转角多，线路复杂的路段，牵引速度不宜大于20米/分钟；
4． 滑轮的选择：引入和引出点的滑轮直径不应小于800mm或固定多重滑轮组，内槽包覆氯丁橡胶弹性缓冲层。直线杆塔和交叉跨越处的滑轮直径不应小于600mm。至少两个牵引端的滑轮应和杆塔同时接地。
滑车的挂置：
（1）挂用索具
　　悬挂OPGW放线滑车时应尽缩小滑车与OPGW挂点之间距离，一般耐张塔可采用钢丝绳套悬挂，直线塔可采用金具串悬挂。
（2）包络角控制
在引入和引出OPGW光缆点（即光缆个和后通过的滑车）的滑车和转角塔滑车，以及大档距直线塔（GA12、A22）的滑车，必须使用直径不得小于800mm，或使用双联滑车组。
（3）滑车失压处理
　　当计算出党塔OPGW对放线滑车的垂直负荷接近于0或小于0时则该放线滑车失压，应装压线滑车处理，以防止OPGW跳槽。
如图：在滑车向外角偏时，控制好滑车偏角。使滑车面与光缆放线平面保持一致。以免光缆滑出滑轮的滑槽　　　　
图1

（图2当转角θ/2大于10°则应采用挂双滑车）　　　　　（ 图3　滑车安装角θ）
当转角塔转角较大并且滑车处于转角内侧时以及滑车上扬时，滑车须悬挂在地线支架上方。并且采用圆木支撑控制好滑车偏角使滑车面与光缆放线平面保持一致。如下图

 

 

 

 

5． 牵引夹具：带旋转连接器的网套夹具用来牵引光缆且使光缆在牵引过程中尽避免扭曲，同时也用来调整光缆弧垂；在使用网套前要根据光缆外径确认网套的大小是否匹配。
6． OPGW光缆在布放及安装过程中存在“初伸长”（即光缆应变），在使用弧垂张力表时，对应降温12-25度后的弧垂值安装。并且在无风、无情况下弧垂低点与导线的间距满足：　　 S≥0.012L+1(m)　　L为档距
四．OPGW的安装
1． OPGW光缆的安装方法，本上同电力导线的张力放线法是一样的，但需注意光缆所允许的小弯曲半径，一般为光缆外径的40倍。　　用一条φ16尼龙绳分别缠绕在张力机轮槽内四圈，缠绕方向应与光线外层捻回方向一致，下进上出，左进右出，将尼龙绳头与光缆预压好的牵引头（即网套连接器）连接好，慢速启动张力机，用人力拉尼龙绳，将光缆绕过张力轮并拉出张力轮4～5m，光缆头要采用特制光缆网套连接器加防扭钢鞭经30kN旋转连接器与牵引绳连接，见下图示。
 安装架设OPGW光缆常用的是“后向牵引法”，此方法特别适用于长跨距的高压电力干线，也适用于障碍物较多的架设线路。或事先串接好所有接头，用拆换的老地线牵引OPGW。也可将老地线先换成无扭钢丝绳，牵引更可靠和迅速。具体方法如下：
(1) 将缆盘放在张力放线架上或缆盘拖车上，固定好缆盘，并给缆盘提供一定的张力，以防止其转速过快。
(2) 在光缆盘安放位置放置一个张力器。
(3) 在塔上适当的高度安放金具，在终端以及处于切线位置的每个支撑塔上铁附件上放上下拉杆。
(4) 滑轮放在每个支撑塔上，光缆安装在铁附件的下方或上方。
(5) 一条小的控制线穿过每个支撑塔上的滑轮，牵引绳用这根小控制线从拉力位置穿过每个传送器引回来。在牵引线穿过头一个档距后先与OPGW光缆上的旋转连接及金属网套相连。
(6) OPGW光缆被牵引穿过头一段，注意必须调节保持光缆在小负荷状态，在光缆穿过整个输送系统中可要求分几段进行牵引。
(7) 放缆后在端头位置开始，按安装要求逐档调整垂度、张力和安装支撑金具。
(8) 对于跳线,为保护小弧垂光缆不与铁塔摩擦，应在另一端未紧线前加装余绞丝并与两端金具内绞丝之间有5-8mm的空隙。跳线的弧垂在30cm-50cm控制。
注：光缆展放过程中，每个塔位和交叉跨越点应有人监护，对与光缆接触的物体必须确保不损伤光缆，一般采用滚筒、软垫、草包等进行支护
3．施工注意事项
通过系统设计及有关仪器设备的参数来选择接续位置及拉力、张力、支撑点对杆塔的负荷带来的各种影响。由于光纤的寿命而对于电力光缆来说，重要的还是保障光纤的寿命，而光纤的寿命与以下有关：

ts　= tr　（бr/бs）n{[1-Ln(1- Fs)/ NpL]( n-2)/m― 1}　

式中：Fs——光纤断裂概率；
　　　　Np——在张力筛选过程中每公里的断点数（考虑坏情况）；
　　　　L ——标准段长（km）；
　　　 бr ——筛选张力（g）；
　　　 бs ——光缆在拉力下光纤所受张力（g）；
　　　　tr　——张力筛选持续时间（s）；
　　　　ts ——光缆寿命（s）；
　　　　n ——静态疲劳因子；
　　　　m——韦伯尔分布斜率。

从上面公式我们可以看出，光纤的寿命与电力光缆的分盘长度，安装时的张力值都是成反比关系。也是说我们在给电力光缆配盘时务必要注意尽让电力光缆在施工及维护可以接受的长度，我们建议以3KM左右为宜；另外，我们在电力光缆的运行张力（也可等效于安装张力）的选取时，考虑安装后的张力与光缆寿命的反比，为更有效的提高光缆的使用年限，降低光缆的疲劳系数，可以适当把光缆的安全系数增大，光缆的安装张力取值在合适的范围。目前有相当的电力光缆设计中，只考虑应力应变曲线及不恰当的跨越指标（电力光缆的低弧垂一般并不低于导线，对跨越物的安全距离能够满足），光缆设计的安装弧垂小，光缆的安装张力超过光缆额定抗拉强度的20%以上，这是没有考虑光缆的特性及材料，殊不知会降低光缆的使用寿命。在这里，我们查阅国外的资料建议安装张力（运行张力）取光缆额定抗拉强度的16-18%为宜。

(1) 光缆在通过传送滑槽时，不允许出现扭曲现象。如发现光缆持续向同一方向扭曲，应立即停止牵引，放松张力且及时调整滑轮。
(2) 牵引机和张力机的安放位置所涉及的杆塔，必须控制在其允许受力范围内20%破断力。缆盘必须放在与头两个塔成一直线的位置上，以防止光缆扭曲或光缆外皮受损。
(3) 锚和支撑塔金具强度应在能抵抗光缆大载荷以上，再加上一个安全系数。安全系数的大小取决于利用现有的作过程。要求在有风振的应用中，安全系数应提高一定的值以弥补金具强度的降低，在光缆为获得一定垂度而施加张力处，可以要求对杆塔临时加下拉杆和锚，以防止杆塔不平衡，在这些位置拉杆的斜度小以1/2的比率被认为是佳的。锚的类型应满足泥土情况和承荷考虑。所有下拉杆在光缆开始安装时应适当调整张力或重新加上张力。
(4) 当横跨道路、铁路、其它电力导线时，应把光缆支撑到小高度以上。
(5) 光缆牵引速度应控制在20米/分钟左右，牵引过程中要保持稳定的速度；同时应注意不要超过大的牵引张力。
(6) 为便于光缆接续作及调整光缆弧垂，应多留些光缆余，以方便光缆接续能够在地面操作。
(7) OPGW退扭、松股容易引起绞线拱起，破坏缆内光纤的余长。为此可增加1一2个转矩为5m的防扭鞭，对避免"鸟笼"现象效果明显。必须两端都用退扭器。
（8）在施工过程中，注意对外层绞线的保护，因为铝合金是过电流和击的承载体，如受伤将会对线路有隐患。要检查滑轮有无刺；不要随意扔摔光缆；用提线器注意用胶皮套管保护；
（9）地线复合光缆紧线后应在48小时内完成附件安装工作，防止因振动磨伤光缆。紧线后,为防止湿气进入铝管，光缆尾缆的光纤管裸露部位应用塑料带封口并用黑绞布缠绕包裹。
五．光缆金夹具组件及安装方法
1． 用OPGW光缆在架设安装中使用到的金具类型通常有静端（耐张）、悬挂（切线）、阻尼器、引线夹具、接地线等。
2． 静端(耐张)金夹具用于光缆终端或用于线路夹角大于30度（单边15度）的杆塔上，本组件有结构加强层(预绞丝)、夹具、“U”型套环以及一个调节拉环，注意要求与光缆外径有0.15mm以上的负偏差。
3． 悬挂(切线)金夹具用于光缆路由夹角小于30度（单边15度）的杆塔。本组件有结构加强层(预绞丝)、外绞丝、橡胶嵌入件、套壳、吊环等。
安装方法有两种：
（一）夹线器安装法：

① 直线塔收紧OPGW、卸下放线滑车
　　用卡线器、手扳葫芦收紧OPGW。在横担的大小号侧线上都装上卡线器（使用内壁是橡胶材料，否则在光缆上包覆橡胶材料再使用卡线器），两卡线器用一根钢丝绳套及一个手扳葫芦通过地线横担上相连(注意地线横担上垫好木块或麻布)，适度收紧手扳葫芦使OPGW的张力转移到钢丝绳套和手扳葫芦上，卸下放线滑车。
② 安装直线线夹
　　按事先画好的直线线夹中心印记画好护线条安装印记，按印安装护线条和线夹。
③ 安装悬垂串金具
按金具组装图组合工艺要求装悬垂串，完成安装。
（二）临时支架安装法

① 安装临时支架
　　用轻材料特制成一根小横梁，长度略长于预绞式护线条的长度，每端用适当长度的钢丝绳套牢固悬挂一个衬有软衬垫物的OPGW提线钩，钢丝绳套上应加一调紧装置。将此梁顺线路牢固地安置在地线横担头上。
② 卸下放线滑车
　　在地线横担头的适当位置悬挂一个起重滑车，一根钢丝绳套穿过滑车，前端用一个U形特制环连上OPGW放线滑车的挂具，后端用一个手扳葫芦挂在铁塔横担适当位置。
　　收紧手扳葫芦先将OPGW放线滑车从地线横担挂点摘下，在用此手扳葫芦将此滑车连同滑车内的OPGW一起向下放，直到将OPGW放到挂在横梁的提线钩子里，待OPGW放线滑车不受力后将滑车卸下。
③ 安装直线悬垂线夹
　　按金具组装图组装悬垂串，仍用前述手扳葫芦、钢丝绳套完成安装。操作者在导线横担上，在OPGW上按事先画好的直线线夹中心印记画好护线条安装印记，并在护线条上画好线夹安装印记，再按印安装好护线条和线夹。

4． 静端(耐张)金夹具安装步骤
(1) 用一个着带箍紧预绞丝的一端，将一束预绞丝绕到光缆上，利用起作用的着记号，随后绕上其它预绞丝，所有的预绞丝应紧密地绕在一起，以确保把所有装置都包容起来。在预绞丝的端部应该放整齐，切不可在上面用工具来折断预绞丝，避免损伤光缆。
(2) 将预绞丝上的标处对准静端夹具上的着处，并把一边绕上约50cm长；把“U”型套环套入空心环内，移动销栓并调整“U”型环，使之进入空心环；把第二条静端边上的标对准已经部分绕在预绞层上的条静端腿的着处，把第二条腿也绕到预绞层外面，同样为50cm长；接着把静端的余下部分全部绕在预绞层上，并把预绞层的两端用胶带绑上，固定所有的预绞层。
(3) 把“U”型环固定到伸缩调节环，并把伸缩调节环固定到杆塔上。
5．悬挂金夹具的安装步骤
(1) 预绞层中间有一着标记，在中间提供支撑单元，并向两头绕去，在靠紧门作为预绞层支撑单元的着标记旁，依次加上每一单个的支撑单元。
(2) 在已安装的预绞层的中间标处装上橡胶插入件，保套壳的接缝处于水平，用胶布带绕在插入件的中间，使其不能移位。
(3) 预绞层的中心在插入件上，在插入件的每边提供两根缠绕绞丝，绞丝的弯曲程度应该同插入件的弯曲的程度一致。
(4) 在插入件上缠绕其他的外绞丝，一定不要使这些绞丝相互交叉，它们都有应与插入件相平行且两端平整，注意不要有工具在上面折断。
(5) 在装配中心的两边放上两半AGS套壳，并调整AGS夹板进入其位置，用螺栓穿过空间插入并上紧，请不要上得太紧，以免AGS套壳卡住；悬挂钩环或固定件。
(6) 联结悬挂钩环或固定件到塔上。
6．接地线
　系统接地时为短路电流提供通路，它由铝线绞合而成一定长度，与金具、铁塔的连接应接触良好。安装力矩为12N•M；建议使用直接与光缆接触的并沟线夹接地线以保光缆与接地系统的良好接触。
7．防震器
　防震锤为目前常用防震附件。安装位置距金具内绞丝外50cm以上，且低频大锤头朝杆塔一侧。安装时应使用力矩扳手，以避免光缆在安装时受到过大的侧压力，力矩扳手的取值范围为8-12N•M；
8。引下线夹
在变电构架上，目前出现了一些电闪断股的现象，我们建议在安装引下时，应尽使光缆绷直，与构架保持尽远的间距。

六、弧垂和张力的关系
弧垂观测一般采用等长法，绑缚弧垂板来进行，或者采用异长法，配以经纬仪，用角度法来观测。观测点一般选取在悬挂落差高度较小、接近代表档距的线档。
1． 在每个跨距架设好光缆后，开始调弧垂和张力。在一个档距中调弧垂和张力的工作程序是从系统的一端向相对的另一端进行，一般的光缆松弛是沿光缆全长向放缆盘处依次顺序往回赶，OPGW光缆施工垂度要求是根据张力来决定的。因此耐张塔之间光缆垂度的选择又根据地形情况、净空要求，来决定张力的力值。如果净空距离低于规定标准可提高张力以减小弧垂，但减小弧垂将使光缆上张力增大。这时必须检验厂家提供的OPGW光缆是否能够达到该跨距的拉力要求。
2． 终端点：牵引足够的光缆进入机房，以确保到达终端位置并有足够的光缆余以便光缆接续。
3． 终端塔：光缆从塔上引下时应用引下夹具固定。
4． 把松弛的余缆移到跨距内放在铁塔上，不需对它们予加应力甚至张力。为腾出临时静端牵引夹具的位置，这种松弛余缆的移动是必要的。移出松弛光缆后，反向起动张力机牵引光缆同缆盘方向回收，注意张力不要超过大安装张力的一半。
5． 移动松弛光缆，为临时静端组件腾出了离塔1.5~2倍静端装配长度(大约2~4米)的距离。这样可在安装静端组件之前，利用调张力夹具来获得跨距内的弧垂和张力。对于杆塔和临时静端，联结张力调整的成套器械包括一个大范围的链条式卷扬机、测力计及大号链条，按照所提供的弧垂和张力表，加上载荷并开始调跨距内的张力。
6． 一般地，调整顺序是一个跨距一个跨距地朝着放缆盘的方向进行，即使在一个系列的跨距内有几个在线塔，几个跨距可同时进行张力调整。在跨距张力调好后，一个跨距内的悬挂或直线金具安装以及用临时静端与塔连结完成。在临时静端上调整张力的跨距太多时，调整用具移动次数会多些，花费的时间也较长。
7． 以上工作完成后现在可以挂性静端，测出伸缩调节环、嵌入“U”形环以及静端空心环到着箍带的长度，记下这些测数据作为决定本处安装静端的参考。一旦调整跨距张力测到塔的参考长度，并在这一点上开始装上结构加强层(预绞丝)在光缆测位置上装上着箍带。一旦装上静端并把金具联结到塔上，调张力用具上的张力可放松，并移开临时静端。当下一个紧连着的跨距上的静端要安装时，用伸缩调节环放在静端下面使光缆成形，保其小弯曲半径，这意指光缆形状应比光缆骨架位置低14英寸，重复这些作程序，直到全系统的所有跨距均完成调弧垂和张力。
七、路线识别
用醒目的标记区别光缆与电缆的不同。主要有两个作用或目的，一是使线路维护查询光缆的走向；二是避免被误盗。可用光缆无金属或保护光缆等标牌，吊挂于醒目的地方。
八、资料保管
1．文件的提供：建议对每个光纤系统中的下列资料都记录存档。
(1) 关键地图：关键地图是一张示出系统路线与道路、公路之间关系的地理图，其目的是提供大致的方位，以便快速地找到系统的关键区域。例如接续点以及主要道路横跨位置。外套米数(长度)记号应示出在图上，以便于确定接续点与道路交叉点及与河流交叉点等。
(2) 配盘表：配盘表是一张用盘数标出缆盘施工次序的直线图，主要施工点的长度(米)记号，如接续点及主要道路交叉点。每盘光缆段长度及累计光缆长度均应在这些点上标出。同时，光缆和光纤类型及数也应在每盘光缆段上标出。
(3) 建设施工表(格)：施工表格应标出以每个塔为单位的实际器械，其它资料如塔的类型及大小尺寸，从塔到每个终端点的累计距离，任何接地及塔接屏蔽细节等。这些表格以施工详细表的形式将用以纠正在施工过程中反映出来的任何变化。
(4) 线路图：线路图是一张标出光纤线路、系统、数等工作及保护光纤缓冲管在期的重点结果和其它有关资料如光纤调换等的图表。
(5) 测试采集表(格)：测试采集表是传输输出功率、接收功率以及在接收现状下的测试衰减水平的记录数值。其它资料如在两个方向上以1310nm及1550nm波长的光注入所测出每根光纤及其终端尾纤的OTDR曲线或图片，也应包括在测试采集表内。建议其它文件应包括每个接续点的双向损耗平均数，包括连接器插入损耗在内的尾纤接续损耗。
(6) 制造商提供的文件：制造商提供的文件将包括每盘光缆的数据表，文件应提供不同类型铁塔的电场强度关系及光缆合适的安装位置，同时提供其弧垂张力图表。
(7) 年度系统检查：一个周期后，系统的衰减水平将会真实、稳定而与测试衰减有差异，假如衰减水平变化较大甚至将危及通信安全和可靠性，那么建议要查明原因。
　　 光缆线路施工验收合格后，对各种资料信息收集保存是重要的。如（1）关键性的地图，标出该线路的光缆走向；（2）施工用的各种表格；（3）线路图、电场分布图，一般是测设计单位提供；（4）制造商提供的光缆数据表，弧垂张力表也是不可缺少的，他们应分为安装张力、运行张力、短路电流等。（5）年度检查系统衰减水平等。如果损耗水平变化超过1dB/km，应详细检查系统内各个环节。